一种光扫描式气体流量计的制作方法
【专利摘要】本实用新型涉及一种光扫描式气体流量计，主要由锥度管(1)、浮子(2)、光引导窗口组(3)、光发射组(4)、光接收管组(5)组成。本实用新型的优点是：可以使光束更加集中发射或接收、减少散光、折射光或光束扇形放大引起的光信号干扰，提高光扫描方式检测气体流量时的准确性。
【专利说明】一种光扫描式气体流量计
所属【技术领域】
[0001]本发明涉及一种光扫描式气体流量计，属于气体流量计量器具中的主要部件。
【背景技术】
[0002]气体流量计目前普遍采用浮子流量计(也称“浮标式流量计”，下同)，其工作原理是利用流经锥度管内的气流吹起管内的浮子(也称“浮标”，下同)，目测浮子的位置所对应的流量刻度计算气体流量。但这类产品的缺陷是误差大、读数不方便。本发明人提出了采用光扫描浮子位移方式测量气体流量的技术方案(专利受理号:2012)，即:在锥度管外周分成两列分布排列光扫描/接收兀件，一列为发光二极管光组成的光发射组，另一列为光敏二极管/或光敏三极管组成的光接收组；发光二极管与光敏二极管/或光敏三极管最好是一一对应排列，其工作时产生的光辐射扫描和接收区域能覆盖锥度管内浮子的有效移动范围(注:浮子的有效移动范围是指工作流量产生时浮子在锥度管内的位移距离或漂移范围)。发光二极管组、光敏二极管/或光敏三极管组采用导线与单片机或集成电路连接，集成电路对光信号进行预处理，获取清晰的信号，输送到单片机计算出流量值并予以读出。在生产实践中发现由于光发射组发出的光柱容易呈扇形放大、或经锥度管折射，在密集分布的光接收组中可能有一个或者几个光敏二极管/或光敏三极管同时接收到光信号，因此容易引起光扫描信息被干扰，导致计量不准。
[0003]为此,本发明提出一种光扫描式气体流量计的技术方案，可有效避免光扫描干扰、精度高、造价低，有利于在生产中广泛应用。
【发明内容】
[0004]本发明主要由锥度管、浮子、光引导窗口组、光发射组、光接收管组。
[0005]所述的锥度管是透明或半透明的、内径带有锥度的空心管子；锥度自上而下内径逐步由大变小，一般可采用玻璃或PE、PC等硬质透明材料制成圆柱形管子。
[0006]所述的锥度管内设有浮子，浮子能在锥度管上下两端自由顺滑移动。锥度管下端有气流输入时，浮子能在气流作用下在锥度管内向上漂浮，而且气流强度越大浮子、浮子漂浮越高，气流强度减弱时浮子缓慢回落，气流关闭后浮子回到起始点。
[0007]锥度管外周的一侧设有光发射组，所述的光发射组由5个或5个以上的发光二极管排列而成的组合体，发光二极管一般应成直线排列分布，光发射组应与锥度管平行排列。
[0008]锥度管外周的另一侧设有光接收管组，所述的光接收管组是由5个或5个以上的光敏二极管/或光敏三极管组排列而成的组合体，光敏二极管/或光敏三极管一般应成直线排列，光接收管组应与锥度管平行排列。
[0009]所述的光发射组与光接收管组分布在锥度管外周，光发射组、光接收管组均应与锥度管平行排列，且光接收管组与光发射组应以锥度管为中心面对面分布设置，从而使光发射组的发光二极管与光接收管组的光敏二极管/或光敏三极管一一对应并呈面对面排列。[0010]所述的光引导窗口组是由3个或3个以上光引导窗口排列组成的组合体。光引导窗口是指用于屏蔽散光、折射光干扰，使光束发射出或者光束接收时能引导光束集中到一个点上的狭小通道。光引导窗口组可以设置于光发射组的发光二极管发出的光束方向的正前方位置、且位于光发射组与锥度管之间。光引导窗口可以使发光二极管发出的光束更加集中发射、减少散光或光束扇形放大；光引导窗口的设置数量与发光二极管的数量成正比关系，以能达到减少散光、集中发射光束的效果为光引导窗口的大小、设置数量和分布位置的主要依据，一般是要求每一个发光二极管的发出的光束方向的正前方对应设有一个光引导窗口，若干个光引导窗口排列组合成为光引导窗口组，光引导窗口组与光发射组并行排列。同样光引导窗口组也可以设置于光接收管组的光敏二极管/或光敏三极管的接收光束的正前方位置、且位于光接收组与锥度管之间。光引导窗口组可以屏蔽散光、折射光干扰，集中而有效接收光发射组发射过来的光信号。光引导窗口的设置数量与光敏二极管/或光敏三极管的数量成正比关系，以能达到屏蔽散光、折射光干扰效果为光引导窗口的大小、设置数量和分布位置的主要依据，一般是要求每一个光敏二极管/或光敏三极管的接收光束的正前方对应设有一个光引导窗口，若干个光引导窗口排列组合成为光引导窗口组，光引导窗口组与光接收组并行排列。
[0011]光发射组与光接收管组其中至少应有一组设有光引导窗口组，优选的是光发射组与光接收管组均设有光引导窗口组。
[0012]本发明的优点是:可以使光束更加集中发射或接收、减少散光、折射光或光束扇形放大引起的光信号干扰，提高光扫描方式检测气体流量时的准确性。
【专利附图】
【附图说明】
[0013]图1是本发明结构示意图。
[0014]图中所示:锥度管(I)、浮子(2)、光引导窗口组(3)、光发射组(4)、光接收管组
(5)
【具体实施方式】
[0015]下面结合附图和实施例具体地说明本发明。
[0016]实施例一:本发明的制作。主要技术参数:锥度管⑴高度80mm,内径6mm?4mm自上而下变径；光发射组(4)、光接收管组(5)均设有光引导窗口(3)
[0017]本发明可以采用预先单独生产各部件，然后采用模块组装方式生产:
[0018]1、开锥度管(I)注塑模具,采用PC材料生产出长度为80mm、上端内径6mm、下端内径4mm锥度管(I);用不锈钢材料制备圆球形浮子(2)，浮子(2)的直径为3.8mm。
[0019]2、将10只发光二极管等距离排列制成贴片式的光扫描组(4)，将10只光敏三极管等距离排列制成贴片式的光接收管组(5)，并使发光二极管与光敏三极管一一对称排列。
[0020]3、开出光引导窗口组(3)的注塑模具，用黑色不透明塑胶材料注塑生产出光引导窗口组(3);光引导窗口组⑶的大小、窗口数量、布局分别与光发射组(4)、光接收管组
(5)的发光二极管或光敏三极管对应并保持一致。
[0021]4、根据附图1的结构示意图，进行模块式安装，以竖立的锥度管(I)为中心，将光引导窗口组(3)与光发射组(4)并行排列，光引导窗口设置于发光二极管发出的光束方向的正前方；将光引导窗口组(3)与光接收组(5)并行排列，光引导窗口设置与光敏三极管的接收光束的正前方位置。
[0022]实施例二:本发明是通过以下方式与单片机联合工作的:
[0023]光发射组(4)与光接收管组(4)采用导线与单片机或集成电路连接，集成电路对光信号进行预处理，输送到单片机进行“浮子位置一对应流量”数据模型分析计算，得出流量值。
[0024]上述附图及实施例仅用于说明本发明，对本发明的保护范围不构成任何限制。
【权利要求】
1.一种光扫描式气体流量计，主要由锥度管(I)、浮子(2)、光引导窗口组(3)、光发射组(4)、光接收管组(5)组成，其中: 所述的锥度管(I)是透明或半透明的、内径带有锥度的空心管子，锥度管(I)内设有浮子⑵； 所述的光发射组(4)由5个或5个以上的发光二极管排列而成的组合体； 所述的光接收管组(5)是由5个或5个以上的光敏二极管/或光敏三极管组排列而成的组合体； 所述的锥度管(I)外周的一侧设有光发射组(4)、另一侧设有光接收管组(5)； 所述的光引导窗口组⑶是由3个或3个以上光引导窗口排列组成的组合体。
2.权利要求1所述的一种光扫描式气体流量计，其特征在于:光发射组(4)与光接收管组(5)分布在锥度管(I)外周，光发射组(4)、光接收管(5)组均应与锥度管(I)平行排列，且光接收管组(4)与光发射组(5)应以锥度管(I)为中心面对面分布设置。
3.权利要求1所述的一种光扫描式气体流量计，其特征在于:光发射组(4)与光接收管组(5)其中至少应有一组设有光引导窗口组(3)。
4.权利要求1所述的一种光扫描式气体流量计，其特征在于:所述的光引导窗口组(3)是由3个或3个以上光引导窗口排列组成的组合体。
5.权利要求1所述的一种光扫描式气体流量计，其特征在于:光引导窗口组(3)可以设置于光发射组(4)的发光二极管发出的光束方向的正前方位置、且位于光发射组(4)与锥度管⑴之间。
6.权利要求1所述的一种光扫描式气体流量计，其特征在于:光引导窗口组(3)也可以设置于光接收管组(5)的光敏二极管/或光敏三极管的接收光束的正前方位置、且位于光接收组(5)与锥度管⑴之间。
【文档编号】G01F1/52GK203443621SQ201320487169
【公开日】2014年2月19日 申请日期:2013年8月7日 优先权日:2013年8月7日
【发明者】刘晓曼 申请人:杭州莱克思大医疗用品有限公司